Зміст

Завдання. 2
Зміст. 3
Введення. 4
1 Конструкція конвертерів кольорової металургії. 5
1.1 Конструкція горизонтального конвертера. 5
1.2 Горизонтальні конвертори з верхнім відведенням газів. 5
1.3 Конвертор з боковим відводом газів. 10
2 Вертикальні конвертори .. 14
3 Розрахунок основних параметрів і теплового балансу конверторів кольорової металургії 22
3.1 Тепловий баланс конвертора. 27
Висновок. 33
Список використаних джерел. 34

Введення
Виробництво сталі революціонізувало в результаті розробки киснево-конвертерного процесу (відомого також під назвою процесу Лінца-Донавіца). Цей процес почав застосовуватися в 1953 р . на сталеплавильних заводах у двох австрійських металургійних центрах-Лінці і Донавіце.
У киснево-конвертерному процесі використовується кисневий конвертер з основною футеровкой (кладкою). Конвертер завантажують в похилому положенні розплавленим чавуном з плавильної печі і брухтом, потім повертають у вертикальне положення.
Конвертори, застосовувані для переробки мідних, поліметалічних, нікелевих і мідно-нікелевих штейнів, по конструкції практично не відрізняються один від одного. Їх ємність зазвичай оцінюється кількістю металу, що міститься в робочому просторі агрегату і коливається в межах від 20 до 100т.
У кольоровій металургії конвертори служать для конвертації рідких мідних, мідно - нікелевих і поліметалічних штейнів вдуванням в розплав стисненого повітря тиском 0,8 - 1,2 кгс / м ^2. в результаті реакцій окислення (при 1200-1300 ⁰ С) киснем повітря, що вдихається компонентів штейну (залізо, сірка та ін) отримують чорнову металеву мідь, свинець, нікель. Утворюються оксиди виводять з конвертора плезо, сірка і др.мого повітря компонентів штейну () того повітря тиском 0,8 - 1,1 (за допомогою флюсующие матеріалів) у вигляді шлаку, пилу і возгонов.
Конвертори поділяються на горизонтальні і вертикальні в залежності від розташування робочого простору. Вертикальні конвертори встановлені на Побужському нікелевому заводі. Конверторні переділи інших заводів кольорової металургії засновані горизонтальними конверторами.

1 Конструкція конвертерів кольорової металургії

1.1 Конструкція горизонтального конвертера

Горизонтальні конвертори характеризуються діаметром і довжиною корпусу (бочки) і поділяються на конструкції з верхньому відведенням (відсмоктуванням) газів (рис.1) і боковим або осьовим відведенням. Останні як нові прогресивні конструкції перебувають в стадії виробничих випробувань і впровадження у виробництво, мідного штейну.

1.2 Горизонтальні конвертори з верхнім відведенням газів

Горизонтальні конвертори з верхнім відведенням газів (через горловину) типізовані - випускаються двох типорозмірів по ємності 80 і 40 т. Найбільш поширені 80т конвертори. Експлуатуються конвертори нетипізовані ємностей, встановлені у попередні роки.
Для запобігання деформації: корпусу посилені накладками проріз під горловину, фурменої зона і кінцеві ділянки в місці установки бандажів (опорних кілець). Бандажі відлиті, складовими зі сталі 35Л111, закріплені на бочці шпонками і привареними клинами. Бандаж з боку приводу відлитий заодно з зубчастим вінцем. Кришки, посилені кільцевими і поперечними, балками жорсткості. Стяжними шпильками, кришки з'єднані між собою і прикріплені до бандажів. Пружини - шпильок сприймають зусилля від температурного розширення футеровки при розігріві конвертора. У кожній кришці передбачено по два люки для установки пальників і ремонтних робіт.
Опорні ролики попарно закріплені на сталевих сварнолітих балансирах (траверсах), встановлених, на чавунних подушках. Рознімна конструкція балансирів дозволяє знімати для ремонту ролики з вмонтованими роликопідшипники. Опорні ролики одночасно служать елементом регулювання при монтажі конвертора: підтягує або послаблюючи гайки стяжних шпильок; (діаметр 76 мм ), Зближують або розсовують, подушки з балансирами, що дозволяє точно встановити корпус, вивірити горизонтальність поздовжньої осі і відрегулювати зазор в зубчастому зачепленні. Геометричні осі опор розташовані під кутом 30 ⁰ до вертикалі. Опора на балансирах забезпечує розосередження і більш рівномірний розподіл навантаження між роликами; створює велику стійкість при, повороті бочки з розплавом.
Привід повороту бочки здійснюється від електродвигуна потужністю 50 кВт через редуктор і відкриту зубчасту пару (з фрезерованими зубами). На випадок виходу з ладу робочого двигуна або припинення подачі струму, а також при падінні, тиску стисненого повітря в приводі встановлений аварійний двигун, що живиться від акумуляторної батареї.
Для зупинки бочки і утримання її при будь-якому куті повороту є два гальма TKП 400; кожен гальмо забезпечує необхідний гальмівний момент. До вихідного валу редуктора приєднаний командоаппарат КА4168-4 через знижувальну щабель спеціального кінематичного редуктора. Друга підвищує ступінь приєднана до механічного реле оборотів, контролюючому швидкість повороту бочки. Повітря з цехового повітропроводу підводиться через повітряну сальникову голівку 12. Сферична поверхня головки дозволяє без порушення герметичності повертати конвертор при розбіжності, його осі обертання з віссю стаціонарної частини системи подачі повітря (цехової), а також компенсувати температурне подовження бочки. Перехідний сполучне коліно закріплено на кришці бочки за допомогою телескопічної опори.
Дросельна заслінка призначена для подачі в різні періоди конвертації різної кількості повітря і швидкого (протягом 5 с) повного перекриття подачі. Поворот заслінки здійснюється електродвигуном потужністю 1,1 кВт через планетарний самогальмуючі редуктор. Установка заслінки в крайні положення забезпечується двома кінцевими вимикачами.
Конвертор КГ-7-80Ц і модернізовані діючі конвертори оснащені фурмоколлекторамі, призначеними для рівномірного розподілу повітря по довжині бочки, зменшення втрат стисненого повітря і зниження трудовитрат на обслуговування воздухоподводящего пристрою.
Фурмоколлектор (рис.2) являє собою зварену овальну трубу 2 з наскрізними поперечними розточення для установки з одного боку фурм 1 (клапанного пристрою), з іншого фурменої трубок 3. Конструкція фурмоколлектора допускає можливість його повороту для зміни кута нахилу фурменої трубок в межах 2-8 °.
У немодернізованих конверторах кожна фурма закріплена на бочці (рис.3). Стиснене повітря підводиться через гнучкий сталевий рукав 8 і в корпус фурми 2, щільно закривається кулькою 3. Під час очищення трубки (фурмовке) ломиком кулька відкидається у верхню порожнину, і ущільнення створюється клапаном 5, що складається з чотирьох сегментообразних частин, стягнутих спіральною пружиною. Деталі клапана термічно оброблені. Кульки - сталеві стандартні діаметром 50 - 80 мм , Що застосовуються в підшипниках кочення; фурменої трубки діаметром 36 - 51 мм зі стінкою товщиною 3 - 5 мм . Застосування трубок з жаростійкої сталі дозволяє підвищити термін їхньої служби в немає скільки разів.
Напильнік - масивна сталева коробка прямокутного, круглого або напівкруглого поперечного перерізу закріплюється над горловиною конвертора і з'єднується з газовідвідного системою. Призначення напильніка - забезпечити високу ступінь збору газів, що відходять при мінімальних підсосі повітря і викид газу в атмосферу цеху. В експлуатації знаходяться напильнікі неводоохлаждаемие (сухі) і водоохолоджувальні. Перші не забезпечують належної герметичності з'єднань, мають малий термін служби; для збільшення терміну служби їх футерують чавунними плитами або виготовляють з листової жаростійкої сталі. Найбільшого поширення набули водоохолоджувальні конструкції.
Водоохолоджуваний напильнік більш складний у виготовленні та обслуговуванні: вимагає уважного нагляду за водоохолоджуваними. елементами, але разом з тим довговічніший і менш схильний настилеобразованію від викидів розплавленої маси.
На рис.4 показана конструкція одного з діючих напильніков. Стінки напильніка зібрані з окремих кесонів коробчатого перетину. Праві і ліві кесоні з'єднані між собою у вертикальній площині встик, утворюючи напівкруглу форму перетину напильніка. У порівнянні з прямокутною ця форма має більшу твердість і міцність, забезпечує більш рівномірний рух газів і менше осідання бруду та мулу.
Матеріал кесонів - малоуглеродистая листова сталь марок ВСтЗ, 15, 20 і СтЗ (як замінник). Товщина стінок залежно від розміру кесонів: внутрішньої сторони 8-16, зовнішньої 6 - 10 мм . До конструкції та виготовлення кесонів, їх обслуговування і охолоджуваній воді пред'являють вимоги, аналогічні вимогам до кесона шахтних печей. Нижні кінці бічних кесонів з'єднані з кесонами-колекторами. Передня стінка також водоохлаждаемая; нижня кромка її не досягає горловини; зазор між ними перекривається жаростійкої заслінкою.

1 - кесон - колектор; 2 - кесон бічної; 3 - пневмоцилиндр; 4 - передня стінка, 5 - заслінка пересувна.
Малюнок 4 - Напильнік водоохолоджуваний
Горловина може мати круглу, прямокутну і овальну форму, висота горловини 550 - 900 мм , Встановлюється під кутом 12-30 ° до вертикалі в сторону фурм. Горловина конвертора КТ-7-80Ц прямокутна складова: підстава суцільнолите зі сталі 35Л111, кріпиться до бочки болтами, служить жорсткої опорою для трьох бронеплит з жароміцного тугуна марки ЖЧХ-1, 5 і однієї з жаростійкої сталі марки 12Х18Н9ТЛ. Одна бронеплита має носок, футеровані цеглою (для зливу продуктів плавки).
Фартух оберігає корпус і фурмоколлектор від впливу викидів штейну під час продування і зливу штейну і шлаку; прикріплюється до горловини.
Футеровка корпусу - хромомагнезитових і магнезитовий цегла. Товщина футеровки 230 - 380 мм , А в області фурменої пояси 450 - 800 мм . Температурні шви становлять близько 1% довжини футеровки. Між стінкою корпусу і футеровкой передбачають засипку з магнезитової порошку товщиною близько 100 мм . Кладка цегли ведеться насухо; зазори між цеглинами заповнюють дрібним магнезитовим порошком.
Експлуатація та ремонт конверторів. Конвертори - великі споживачі стисненого повітря: витрати на дуття є однією з основних статей витрат при конвертуванні. За станом герметичності воздухоподводящей системи, сальникової головки, фурмоколлектора повинен бути встановлений повсякденний нагляд. Воздухоподводящую систему необхідно два-три рази на рік очищати від накопичилася пилу і бруду. Завантажувані в конвертор флюси повинні бути повітряно - сухими щоб уникнути вибуху штейну і викиду розплаву. Періодично (за місцевими умовами) необхідно продувати, промивати і очищати кесоні водоохолоджуваних напилишков. Охолоджуюча вода повинна бути чистою, не містити механічних домішок (мулу, піску і. Пр.), підбиватимуться до нижніх кутах кесонів-мати можливо меншу жорсткість.
Корпус конвертора повинен, періодично оглядатися для виявлення зруйнованої зварювання, випинання стінок. Щоб уникнути прогорання не допускаються протоки розплаву при заливці конвертора.
Після чергової; зміни футеровки, необхідно контролювати довжину пружин шпильок, що стягають кришки бочки. Нормальна висота стислих пружин конвертора ємністю 80т дорівнює 280 мм . Під час зупинки конвертора на ремонт зубчастий вінець і шестерня повинні очищатися, від грязі, що накопичилася; необхідно перевіряти якість зачеплення. Рекомендований контакт робочих поверхонь зубчастої пари: по довжині зуба не менше 40%, по ширині - не менше 30%, бічний зазор 0,7 - 2,5 мм . При зносі, що перевищує 30% початкової товщини зуба по початковій окружності, шестерня чи вінок підлягають заміні.
Забороняється регулювати поджатие опорних роликів навантаженого конвертора щоб уникнути перевантаження стяжних шпильок.
Гальма мають дуже важливе значення для безаварійної роботи конвертора - їхній стан і робота повинні знаходитися під постійним, наглядом. Гальма повинні експлуатуватися в суворій відповідності до вимог інструкцій заводу-виготовлювача. Необхідно своєчасно регулювати поджатие головної пружини, замінювати гальмівну стрічку і ремонтувати гальмо. Не рідше двох разів на місяць потрібно контролювати і регулювати гальмівний момент-граничне зниження його составставляет 10% від номінального. Робота конвертора з несправним гальмом не допускається.
У редукторах і зубчастих муфтах необхідно періодично перевіряти рівень масла; олія повинна замінюватися свіжим не рідше одного разу на 4-6 місяців, а після пуску - після закінчення 2-3 тижнів. При кожній заміні масла необхідно промивати картери і маслопроводи сумішшю масла низької в'язкості з дизельним паливом
у співвідношенні 1:1. Густу мастило від централізованої системи (ручного насоса НРГ, установлюваного поруч з конвертором) слід подавати не рідше одного разу за зміну (марка УС-3). Підшипники зубчастого редуктора ЦТ2-100 змазують маззю ЦІА'ГІМ-203; в картер заливають масло АКП-10. Цим же маслом змащують планетарний і кінематичний редуктори.

1.3 Конвертор з боковим відводом газів

Існуючі конвертори з верхнім відведенням газів мають високу продуктивність, довговічні, надійні в роботі, але забруднюють атмосферу цеху виділяються в великих кількостях (особливо при виході бочки з-під напильніка) сірчаним газом, видають відходить газ з малим вмістом сірчистого ангідриду, що обумовлено сильним підсмоктуванням повітря.
Зазначені недоліки усунені в конверторах з боковим відводом газів. За даними зарубіжної практики (Бельгія), ці конвертори видають гази з 8-10%-вим змістом сірчистого ангідриду (приблизно в 2 рази вище, ніж у звичайних конверторах); з них не виділяються (або виділяються в значно меншій кількості) гази в атмосферу цеху; вони допускають завантаження матеріалу під час дуття, не вимагають установки напильніка. Разом е тим конструкція конвертора більш складна і громіздка; конвертор займає приблизно на 30% більше площі, ніж звичайні конвертори тієї ж ємності.
Вітчизняна конструкція 40 т конвертора (мал. 5) розроблена СКБ ЦМ і виготовлена Южуралмаш. У порівнянні з конвертором фірми "Хобокен" (Бельгія) у вітчизняну конструкцію, внесені значні зміни: спрощена конструкція поворотного П - образного газоходу, жорстко з'єднаний з корпусом конвертора і циліндричної царгой. Царга виконана стаціонарної; усунена третя (підпружинена) опора розташована в конверторі фірми "Хобокен" під поворотним-газоходом; посилені вертикальні стінки газоходу, покращена конструкція пилової камери; передбачено механізоване видалення з неї пилу та ін

1 - бочка; 2 - П - подібний газохід; 3,7,8 - люки для чищення;
4 - ущільнення; 5 - царга; 6 - камера; 9 - противага; 10 - опора; 11-фурми.
Рисунок 5 - Схема конвертора з боковим відводом газів
Фурмовщікі. Фурмовщікі призначені для механізації важкої роботи з очищення (фурмовке) фурмовочних трубок конвертора від Насті. Поділяються вони на індивідуальні, що встановлюється на кожній фурме, і групові навісного або підлогового типу, що обслуговують всі фурми конвертора. Працюють фурмовщікі від стисненого повітря тиском 5-6 кгс / см ^2.
На рис.6 дана конструкція індивідуального фурмовщіка. При натисканні на пускач 3 золотник 6 зі штоком 4 склянкою 7 і наконечником 8 переміщається в крайнє праве положення і перекриває отвори, повідомляють передню я задню порожнини золотника з атмосферою, а також отвір для пуску стисненого повітря в передню порожнину робочого циліндра 9; при цьому повітря спрямовується під поршень 1, Останній зі штоком 2 і фурмовочним ломиком починає переміщатися вправо, розвиваючи швидкість 14 - 20 м / с. Ломик очищає стінку трубки, занурюючись в розплав на 110 мм . У передній порожнини повітря стискається, тиск його передається на золотник, який починає повертатися у вихідне положення, переборюючи силу розчеплювача 5. Під дією великого тиску, який виник у буферній подушці, поршень з ломиком пересувається у зворотному напрямку.
Фурмовщікі здійснюють близько 2000 циклів в 1 хв. Час перебування ломика в розплаві приблизно 0,02 с. Групова підлогова машина (рис.7) складається з робочого циліндра прочищення фурм, 2 з повітророзподільником 5 принциповий пристрій подібно з показаними на рис.6, механізму переміщення машини 1, блоків фіксації 8, управління. 3 та закріплення машини 4. Платформа 6 пересувається по рейках 7, автоматично очищаючи одну фурму за одною.

Випробування фурмовщіков вітчизняного виробництва показали, що для умов мідних заводів найбільш прогресивна групова машина.

2 Вертикальні конвертори

Конвертори вертикального типу застосовують у кольоровій металургії для конвертації (рафінування) феронікелю. Конвертор працює на кисневому дуття. Кисень під високим тиском подається в горловину бочки зверху по вертикально підвішеною фурме спеціальної конструкції. Фурма з'єднана гнучкими рукавами із стаціонарними комунікаціями, з яких подаються кисень і вода для охолодження. Опускання фурми в ванну розплаву, підйом і поворот її здійснюються підйомним і поворотним механізмами. Над конвертором встановлено похило водоохолоджуваний напильнік (водоохолоджуваний кесон), що має отвір для пропускання фурми.
До складу конвертує агрегату входять: власне конвертор, фурма, напильнік, домкратні рейкова візок для обслуговування днища бочки і телескопічний підйомник для футеровочних робіт. Коротка технічна характеристика конвертора; КВК.1-30ФН, виготовленого Південно-Уральським машинобудівним заводом, наведена нижче;
Ємність (садка), т ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 30
Обсяг робочого простору, м ^{3 ... ... ... ...} ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... 38
Найбільша глибина рідкої ванни, мм ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 900
Висота внутрішнього простору бочки, мм ... ... ... ... ... ... ... ... 6165
Діаметр бочки по футеровці (у світлі), мм ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3150
Внутрішній діаметр бочки без футеровки, мм ... ... ... ... ... ... ... ... 4500
Внутрішній діаметр горловини, мм ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2000
Внутрішній діаметр горловини за футеровці, мм ... ... ... ... ... ... ... 1500
Номінальна швидкість повороту корпусу, об / хв ... ... ... ... ... ... ... ... 1,0
Мінімальна швидкість повороту корпусу, об / хв ... ... ... ... ... ... ... .. 0,13
Потужність двигунів приводу повороту, кВт ... ... ... ... ... ... ... .4 X29
Тиск кисневого дуття, кгс / см ^{2 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...} 12,0
Тиск кисневого дуття у сопла фурми, кгс / см ^{2 ...} ... ... ... ... .. 8,0
Загальна маса футерованной конвертора (без фурми і напильніка), т 490
Маса нефутерованного корпусу в зборі з опорним кільцем, а днищем
(Без приводу повороту), т ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 130
Загальна маса футеровки бочки, т ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 150
напильніка з водою, т ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 130
приводу повороту з електрообладнанням, т ... ... ... ... .. ... ... 83,3
Корпус конвертора (рис.8) циліндро - конічної форми, зварний, симетричний відносно вертикальної осі. Товщина листової сталі (марка ВСтЗ): 40 мм циліндричної частини, 30 мм конічних частин і днища. Верхня кромка горловини (мал. 9, в) посилена привареним кільцем і захищена від впливу гарячих газів і шлакових викидів жаростійким шоломом 10 (чотири знімних сектора); На циліндричної частини корпусу з двох сторін по осі цапф приварені дві масивні шпонки (рис.9, в) перетином 180X600 і довжиною 1700 мм . Призначення їх - передача на корпус зусиль, що виникають при нахилі в конвекторі.
Опорне кільце (мал. 9, а) коробчатого перерізу 625X1600 із зовнішнім діаметром 6,5 м зварено з товстої листової сталі. В кільце впресовані дві цапфи (найбільший діаметр близько 1000 мм ); На приводний цапфі закріплюється (напресовується) приводний механізм повороту. Посадка шпонок по 5-му класу точності ходова; осьові зазори до 40 мм . Це має забезпечити компенсацію теплового розширення корпусу, його збірку і демонтаж. Від дії шлакових охолодей і високої температури опорне кільце захищено зверху кожухом, знизу екраном.
Бочка закріплена на опорному кільці вісьмома тягами 4 діаметром 115 мм , Попарно розташованими в кронштейнах корпусу. Сферичні шайби і пластинчасті пружини забезпечують можливість тягам займати злегка похиле положення і змінювати довжину при нахилах бочки. Кронштейни спираються на вкладиші, закріплені на опорному кільці. За допомогою вкладишів: регулюють поверхню контакту між бочкою і опорним кільцем. Поверхні контакту вкладишів і сферичних шайб покривають змащенням на основі дисульфіду молібдену.
В опорних (підшипникових) вузлах конвертора встановлені дворядні сферичні роликові підшипники. Опорний вузол, приводний, цапфи нерухомий - внутрішні і зовнішні кільця роликопідшипника зафіксовані від осьового зсуву. Опорний вузол неприводний цапфи нерухомий (плаваючий)-зовнішнє кільце встановлено всередині сталевого вкладиша по ходовій посадці. .
Станини конвертора коробчатого перетину, зварені з товстої листової сталі і балок. На кожній станині з боку бочки закріплені кронштейни, призначені для установки домкратів при монтажі та ремонті конвертора, розраховане на підйом опорного кільця разом з бочкою (без футеровки). На станині приводний боку конвертора встановлені кронштейни буферного пристрою і станція циркуляційної мастила. Станини з боку бочки зафутеровани по всій висоті.
Привід повороту (мал. 9, б) складається із спеціального редуктора, чотирьох навісних приводів, восьми пружинних буферів, однією великою в двох малих гідрошайб, командоаппаратов, сельсина і двох тахогенератором.
Спеціальний редуктор встановлений на конічному кінці цапфи і закріплений на ній великий гідрошайбой. Центральне відоме колесо діаметром 4080 мм (Модуль 16) наводиться в рух від чотирьох косозубих вал - шестерень, розташованих на корпусі редуктора (по колу). Корпус редуктора спирається на маточину центрального колеса через два конічних підшипника. Передаточне число редуктора 14, 118.
Навісний привід розташований на кінці приводний вал - шестерні спеціального редуктора. Привід двоступінчастий циліндричний з приєднаним до нього фланцевим двигуном. Один кінець швидкохідного валу редуктора з'єднаний зубчастої муфтою з валом електродвигуна, інший кінець - пальцевий муфтою з валом фланцевого тахогенератора. Навісні редуктори утримуються від повороту - пружинними буферами двосторонньої дії, закріпленими на корпусах спеціального та навісного редукторів, через сферичні опори.

1 - корпус; 2 - шолом, 3 - кожух захисний; 4 - опорне кільце;
5 - опора з плаваючим підшипником; 6 - днище від'ємної; 7 - буферне пристрій; 8 - редуктор спеціальний; 9 - редуктори навісні з електродвигунами; 10 - опора з нерухомим підшипником;
Рисунок 8 - Вертикальний конвертор ємністю 30 т.
Гідрошайба велика використовується для насадки і знімання приводу з цапфи, мала - для зняття і насадки навісного приводу на кінець вал - шестерні спеціального редуктора. Тиск у великій шайбі при напресування складає 650 кгс / см ^2, при розпресування 1500 кгс / см ^2; тиск в малій шайбі при напресування 75 кг / см ^3, при розпресування 200 кгс / см ^2.
Велика гідрошайба складається з корпусу з шістьма розточування і шести поршнів і спеціальної гайки, що навертається на резьбовой коней, цапфи конвертора. Масло під поршні подається шістьма насосами через свердління в кожному ступені циліндра.
Для підйому та забезпечення можливості навертання гідрошайби на різьбову маточину центрального зубчастого колеса використовують дві роликові ланцюги, що охоплюють корпус гідрошайби по канавках. Ланцюги перекидають через дві зірочки, насаджені на спільну вісь, і підвішують на крановий гак. Малі шайби мають аналогічний принцип роботи.
Буферне, пристрій служить для запобігання розвороту приводу навколо цапфи, пом'якшення динамічних ударів при включеннях та гальмуванні, а також для гасіння коливань; представляє собою сталеву тягу з вбудованим пружинним (тарілчастим) амортизатором двосторонньої дії. Шток буфера має поршень, укладений в гідроциліндр. Порожнини над поршнем і під ним утворюють гідравлічний демпфер. Коротка характеристика приводу повороту і редуктора наведена нижче:
Загальне передавальне число привода, повороту ... ... ... ... ... ... ... ... 726,6
Потужність двигуна навісного приводу, кВт ... .. ... ... ... ... ... ... 29,0
Передаточне число спеціального редуктора ... ... ... ... ... ... ... ... 14,118
Передаточне число навісного редуктора ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 51,1
Централізована система рідкого мастила служить для подачі масла в зубчасті зачеплення і підшипники спеціального редуктора, нерухомий і рухомий підшипники цапф. Масло автотракторне сернокислотной очищення. Мастило навісних редукторів наливна, масло - трансмісійне автотракторне. Станція циркуляційної мастила ЦС 70М характеризується такими даними:
Ємність резервуара станції, м ^{3 ... ... ... ...} ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 1,4
Площа охолодження маслоохладителя, м ... ... ... ... ... ... .. ... ... .... .4,0
Продуктивність, одного насоса л / хв ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... .70
Робочий тиск масла, кгс / см. ^{2 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...} .... ^{... ... ...} .3,0
Тиск пари і води, кгс / см ^{2 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...} .3,0
Двигуни приводу повороту живляться постійним струмом від системи генератор - двигун з електромашинним підсилювачем. Перетворювальний агрегат складається з приводного двигуна потужністю 200 кВт і генератора потужністю 45 кВт. Пуск здійснюється кнопкою з центрального пункту управління.
Швидкість повороту конвертора регулюється в заданих межах зміною напруги генератора керування приводом повороту конвертора - ручне дистанційне командоконтроллера з центрального пульта управління і з місцевого поста управління. У схемі передбачені включення на резервні генератор і електромашин підсилювач; блокування, що забороняють включення приводу. повороту конвертора, захисту від перевантаження і обриву ланцюгів; сигналізація; про обрив ланцюгів гальмівних котушок, про відсутність тиску в мастильної системі, про вертикальному положенні бочки.
При нормальній експлуатації гальмування приводу здійснюється прибудованими до фланцевим двигунів електромагнітними гальмами типу ТДП. При аварійних зупинках (відключення струму тощо) конвертора відбувається динамічне гальмування з одночасним включенням механічних гальм.
Від'ємної днище з'єднане з бочкою шістнадцятьма швидкороз'ємними клиновими запорами. Нижче наведена маса днища та інших вузлів і деталей конвертора, т
Днище від'ємної без футеровки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8,8
Бочка без футерівки і ... опорного кільця ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33,8
Опорне кільце з цапфами ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 80,5
Шолом (чотири сектори) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4,5
Редуктор спеціальний ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 61,8
Навісний привід в зборі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3,0
Гідрошайба, велика ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3,3
Опорні (підшипникові) вузли ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2 Ч12, 3
Для відбирання і установки днища є спеціальна домкратні візок, що складається з гідродомкрата, гідроциліндра (для повороту столу), двох насосних установок, столу і робочого майданчика, розташованих на залізничній чотирьохвісної платформі (колія 1920. мм , База 3600 мм )
Коротка характеристика візка:
Вантажопідйомність, корисна, т ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .240
Швидкість підйому столу м / хв ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 0,2
Максимальний хід плунжера гідродомкрата, мм ... ... ... ... ... ... ... .955
Кут повороту стоку, град ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ± 5
Маса візка з електрообладнанням, т ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 54,2
Маса масла для заповнення гідросистеми, т ... ... ... ... ... ... ... ... ... .0,8
Робочий тиск у гідросистемі кгс / см ^{2 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...} 50
Футеровка конвертора виконана хромомагнезитових або іншим вогнетривкою цеглою. Товщина футеровки близько 675 мм .. Середня стійкість основної футерівки становить приблизно 200 плавок, кислої 350. Стійкість футерівки днища збігається зі стійкістю футеровки корпусу. Для перефутеровкі корпусу, застосовують спеціальний телескопічний гідропідйомник, розташований на двухосной візку (колія 1920 мм база 3600 мм ).
Коротка характеристика підйомника:
Вантажопідйомність робочого майданчика ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4,0
Вантажопідйомність підйомника матеріалів, т ... ... ... ... ... ... ... ... .. 1,0
Хід телескопічного гідропідйомника, м ... ... ... ... ... ... ... ... ... .5,6
Середня швидкість підйому майданчики, м / хв ... ... ... ... ... ... ... ... ... 0,98
Середня швидкість опускання площадки, м / хв ... ... ... ... ... ... ... ... 0,90
Робочий тиск у гідросистемі, кгс / см ^{3 ... ... ... ... ... ... ... ... ...} 55
Загальна маса підйомника т ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 22,1
Фурма являє собою довгу трубу, (довжина, вертикальної частини
8,87 м ) Діаметром 76 мм ., Нагвинченим мідним наконечником (соплом). Труба закріплена в двухтрубчатом кожусі. Сопло має три похило (6 ° до вертикалі) розташованих конусних отвори. За гнучким рукавах у фурму подаються кисень і вода для охолодження. Нагріта вода виходить з кільцевого простору між середньою (розділової), і зовнішньої трубами (діаметри труб 114 і 159 мм , Сталь марки 30). Матеріал сопла - мідь марки М0 або M1, маса. 5,5 кг , Зовнішній діаметр 146 мм .
Підйом і опускання фурми здійснюється підйомним механізмом (вантажопідйомність 1,7 т, потужність. 22 кВт) повертання - механізмом повороту (потужність 1,4 кВт). Обидва механізми розташовані на колоні (висота 7м), підйомна барабанна лебідка розташована на окремому фундаменті. Стріла вильоту механізму повороту 4,9 м . Хід фурми для повороту 9,0 м .
Для забезпечення кращої щільності і підвищення. Надійності приєднання мідного сопла, до фурме виконано зварним. Стійкість сопів в.конверторах з основною футеровкой 150-200, з кислою 500-60б плавок.
Напильнік (водоохолоджуваний кесон) має циліндричну форму. Внутрішній діаметр вогневої точки 2600 мм , Зовнішній діаметр зовнішньої стінки 2800 мм ; Товщина вогневої стінки 12 мм ; Зовнішньої 10 мм . Матеріал - сталь 20К (ГОСТ 5520 - 69) Загальна довжина кесона близько 9,0 м . Ширина кільцевого простору, що заповнюється водою 68 мм . Маса напильніка з водою близько 30,0 т, маса без води приблизно 25,0 т
Напильнік - відкатної, встановлюють над горловиною конвертора під кутом до горизонту близько 60 °. Для установки фурми передбачено отвір у нижній частині кесона. Вода надходить у кесон під тиском 3,5 кгс / см ^2; витрата водs 800 м ³ / ч.
Експлуатація конвертора повинна здійснюватися відповідно до правил безпеки в конверторному переділі. При перефутеровке корпус конвертора повинен перебувати у вертикальному положенні. Перед початком робіт відключають електроенергію від приводу повороту, загальмовують електромагнітні гальма. При необхідності ремонту чи регулювання гальм бочку конвертора закріплюють за цехові конструкції, щоб уникнути її перекидання. Стан футеровки бочки систематично контролюють .. Не допускається перегрів стінок вище 250-300 ° С. Різниця температур, заміряних на поверхні корпусу в двох точках, віддалених одна від одної на відстань 1 м , Не повинна перевищувати 10 ° С, щоб не допустити викривлення. З цієї ж причини небезпечний перегрів опорного кільця.
Конвертор повинен розігріватися за графіком з урахуванням повільного підвищення температури футеровки (корпусу). Зварювальні шви повинні знаходитися під регулярним наглядом.
Необхідно враховувати, що при температурі близько 400 ° С мастило опорних кронштейнів корпусу (на основі діосульфата молібдену) починає окислюватися і втрачати мастильні властивості.
За станом і роботою гальм має вестися повсякденне спостереження. Не рідше двох разів на місяць потрібно регулювати гальма відповідно до інструкції заводу-виготовлювача, а також контролювати і регулювати гальмівні моменти всіх гальм. Допустимий межа зниження моменту не більше 5% від номінального, паспортного. Робота з несправними гальмами неврегульованою забороняється. Гальмівний момент кожного гальма в холодному стані повинен бути не менше 80 кгс · м. Кожен гальмо повинен самостійно утримувати незафутерованний корпус конвертора в похилому на 90 ⁰ відносно вертикальної осі положенні.
При виході з ладу одного двигуна або навісного приводу можлива тимчасова робота на трьох навісних приводах. Рекомендується щодоби кілька разів повертати корпус конвертора на 360 °.
Регулярно, не рідше чотирьох разів на місяць, повинна контролюватися затягування гайок на тягах кріплення корпусу на опорному кільці. Контроль здійснюють при поверненому зафутерованном конверторі горловиною донизу. При появі, між сполученими поверхнями зазору, що перевищує 1 мм , Гайки підтягують до повного усунення зазору. Всі пружини підлягають заміні, якщо висота пакета зменшиться до 100 мм . Не допускається накопичення охолодей на корпусі, горловині та опорному кільці. Використовувати для їх зриву привід повороту конвертора категорично забороняється.
При заміні сферичних шайб і вкладишів опорного кільця потрібно здійснювати підгонку опорної поверхні, що забезпечує прилягання не менше 50% з рівномірністю не менше 4 плям на один квадратний дециметр. Після підгонки зв'язані поверхні змазують суспензією на основі діосульфата молібдену.
Гідравлічний циліндр підпору, систему труб і клапанів буферного пристрою заповнюють маслом "Індустріальне 50". Параметри буферного пристрою (величину щілини регулюючого вентиля) регулюють на основі дослідних даних. У режимі несталого руху (гальмуванні, реверсах, пуск та ін), коли діючий на цапфі момент перевищує максимальний статичний момент, вентиль залишають відкритим. При повністю закритому вентилі буфер працює як жорстка тяга.
Нова система централізованого змащування і минула капітальний ремонт діюча система ІС-70м піддаються гідравлічному випробуванню. при тиску 7 кгс / см ^2. Подачу масла до зачеплення і підшипників спеціального редуктора регулюють краном, а витрата масла підшипниковий вузлом - покажчиками подачі, встановленими у кожного підшипника. Струмінь виходить масла повинна бути тонкою, рівномірною. Також регулюється подача масла в опорні вузли конвертора.
Температура підшипників приводу і опор повинна перебувати під постійним наглядом. Температура корінних підшипників опор і приводу не повинна перевищувати 80-96 ° С; гранична температура малих підшипників редукторів не повинна перевищувати температуру навколишнього повітря більш ніж на 50 ° С.
Конвертор може бути включений в роботу тільки після того, як буде відрегульована подача масла до всіх змащувані точкам. Заміну масла та промивку ванн редукторів і всієї централізованої системи необхідно проводити в початковий період роботи нового або капітально відремонтованого конвертора через 2-3 тижні після пуску; в наступний час - 1 раз на 4-6 місяців за встановленим графіком. При кожній заміні масла картери і маслопроводи слід промивати сумішшю масла низької в'язкості і дизельного палива (1:1).
Для часткового розбирання спеціального редуктора знімають з нього одну з чотирьох вал - шестерень. У разі повного розбирання редуктор знімають (распрессовивают) з цапфи великий гідрошайбой при максимально допустимому тиску в циліндрах гідрошайби 1500 кгс / см ^2. Для полегшення розпресування необхідно подати масло під високим тиском у два різьбових отвори (на маточині колеса), до кільцевих проточка на конусної посадочної поверхні. Корінні шпильки повинні бути відпущені після попереднього їх підігріву.
У процесі роботи під постійним наглядом повинен, перебувати напильнік. Обслуговування (промивка, очищення та дp.), А також харчування водою повинні виконуватися у відповідності із заводською інструкцією. Жорсткий контроль повинен бути встановлений за гальмом вертикального переміщення стовбура фурми - при падінні стовбура виходить з ладу вертикальний вал оборотного механізму.
Деякі гідності конвертора: висока ступінь герметизації приводу повороту і опорних пристроїв і централізована система змащення тертьових пар; застосування постійного струму дозволило виключити необхідність установки допоміжного (аварійного) приводу і дало можливість змінювати швидкість повороту корпусу в широких межах (1:8); виключена важка операція прочищення фурм; передбачена можливість механізації і футерувальних робіт; встановлений водоохолоджуваний напильнік. Разом е тем. конструкція конвертора складна в виготовлень і є металлоемкой - питома металомісткість у 4-5 разів перевищує таку горизонтальних конверторів; питома витрата електроенергії вища в 3 - 4 рази; високий витрата води на охолодження фурми і напильніка. Конвертерна установка вимагає великої, висоти будівлі.
Конструкція приводу, опорних вузлів, буферне пристрій, вузли кріплення корпусу з цапфами і опорним кільцем вимагають дуже суворого і кваліфікованого обслуговування, нагляду та ремонту.

3 Розрахунок основних параметрів і теплового балансу конверторів кольорової металургії
При розрахунку конверторів для переробки мідних, мідно-нікелевих і нікелевих штейнів визначають наступні величини:
1) Пропускна здатність конвертора по повітрю V _конв, нм ³ / хв.
Знаходиться з формули

(1)
де А - добова продуктивність конвертора по штейну, т / добу;
К - коефіцієнт використання конвертора під дуттям, безрозмірний; за даними практики К = 0,70-0,80;

- Практичний питома витрата повітря на 1т штейну, нм ³ / т;

знаходиться на основі розрахунку технологічного процесу;
1440 - кількість хвилин в добі;
2) Питома навантаження фурм конвертора по повітрю q, нм ³ / см ³ · хв.
Знаходиться за формулою

(2)
де p ₁ - тиск дуття на воздухоподводящем колекторі, кг / см ^2;
H _гідр - середнє гідростатичний протитиск штейновой ванни, кг / см ^2; визначаються за питомою вагою штейну γ, кг / см ^3, і середній висоті шару штейну над фурмами h, см:
H _гідр = γh
C - безрозмірний коефіцієнт характеризує гідравлічний опір ділянки повітророзподільної арматури конвертора від закільцьованого колектора до кінця фурменої трубки і ступінь заростання робочого кінця фурменої трубки. Дослідженнями встановлено, що числове значення коефіцієнта С для існуючої конструкції повітророзподільної системи горизонтальних конверторів складає 6 -7.
За умови застосування поліпшеної конфігурації повітророзподільної системи значення коефіцієнта С знижується до 2 - 4;
3) Площа перерізу всіх працюючих фурм конвертора, см ²

.
4) Кількість працюючих фурм n _p.
Визначається за формулою:

(3)
де d - діаметр фурменої трубок, мм.
За даними практики для фурменої труб зазвичай застосовують стандартні залізні труби діаметром ¹ 1 / ₄ ^"( 36 мм ), ¹ 1 / ₂ ^"( 41 мм ), 1 ³ / ₄ ^"(44 - 66 мм ), 2 ^" ( 53 мм ).
5) Число встановлених фурм n _вуст
n _вуст = (1,2 ч1, 3) n _p, (4)
де (1,2 ч1, 3) - коефіцієнт запасу враховує можливий вихід з ладу деяких фурм.
6) Тип і розміри конвертора.
На підставі виконаних розрахунків конвертор зазвичай підбирають із стандартних типів конверторів за табл. 3. Основними показниками при підборі конвертора є величини

, D, n _вуст.
Таблиця 1 - Характеристика конверторів

Характеристика	Тип конвертора
	вертикальні		горизонтальні
	1	2	1	2	3
Діаметр кожуха, м ... ... ... ... Довжина кожуха, м ... ... ... ... ... Число фурм ... ... ... ... ... ... ... Діаметр фурм, мм ... ... ......... Площа перерізу фурм, см2 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Пропускна здатність по повітрю, нм3/мин ... ... ... ... ... Ємність по чорнової міді, m ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. Розміри горловини, м ... ... ...	3,05 - 14 38 159 150 10 Кругла 1,2	3,66 - 22 38 250 230 15 -	2,3 4,5 18 38 204 180 15 1,1 Ч1, 8	3,66 6,1 30-34 38/44 350-400 300-350 35-40 1,7 Ч1, 9	3,96 9,15 44-52 44-53 670-800 600-650 80 1,9 Ч2

7) Розміри горловини
Перетин Головін обраного конвертора F _горл, м ² перевіряють за дійсною швидкості газів в горловині ω _t, м / сек, і кількості відходять з конвертора газів v _t, м ³ / сек:

Практикою встановлено, що для нормальної роботи конверторів значення ω _t ≤ 8 - 12 сек. Величина v _t визначається за даними технологічного розрахунку за рівнянням

(5)
Тут

- Питома кількість газів на 1 т штейну, нм ³ / т;
t - температура відхідних газів;
86400 - кількість секунд в добі.
8) Параметри повітродувної машини і розрахунок повітропроводів.
Продуктивність повітродувної машини V _пов, нм ³ / хв, розраховують з умови забезпечення підведення до фурмах конвертора повітря в кількості
V _конв, нм ³ / хв, а також поповнення втрат повітря на можливі нещільності воздухоподводящей траси, які за даними практики складають 10 - 25% від V _конв. Отже, продуктивність повітродувки
V _пов = (1,10 ч1, 25) V _конв нм ³ / хв. (6)
Тиск дуття, створюване повітродувкою p _пов, кг / см ^3, має на
10 - 20% перевищувати тиск на колекторі p _1:
p _пов = (1,10 ч1, 20) p ₁ кг / см ² (7)
Діаметр повітропроводів d, м визначають по максимальному секундному об'єму повітря, що проходить по повітропроводу V _tp м ³ / сек, і дійсною його швидкості ω _tp, м / сек, за формулою:

Дійсна швидкість повітря в конверторних повітропроводах приймається звичайно дорівнює 15 - 25 м / сек.
Приклад розрахунку конвертора.
1. Пропускна здатність конвертора по повітрю
На підставі зведеного матеріального балансу (таблиця 144) [1] знаходимо теоретичне питома кількість повітря на 1т штейну:

Прийнявши за даними практики коефіцієнт використання конвертора під дуттям k = 0,7, знайдемо потрібну пропускну здатність конвертора за формулою (1):

2. Питоме навантаження фурм конвертора.
Знаходиться за формулою (2):

Приймемо на підставі даних заводської практики тиск повітря на колекторі p ₁ = 1,2 кг / см ^2, протитиск ванни H _гідр = 0,3 кг / см ^2, значення показника гідравлічного опору вживаною в даний час воздухоподводящей системи конвертора З = 0,6 :

3. Площа перерізу працюючих фурм

4. Число працюючих фурм
Прийнявши на підставі практичних даних діаметр фурменої трубок d = 41мм, отримаємо за формулою (3) необхідну кількість одночасно працюючих фурм:

5. Число встановлених фурм
З урахуванням резерву 20% число встановлених фурм за формулою (4):
n _вуст = 1,2 n _p = 1,2 · 29 = 35
6. Тип і розміри конвертора
Виходячи із знайдених значень площі перерізу фурм

= 375 см ^2; діаметр фурми d = 41мм і числа фурм n _вуст = 35, по табл.1 вибираємо стандартний горизонтальний конвертор з розмірами по кожусі 3,6 Ч6, 1 м і місткістю по Файнштейн 40т.
7. Розрахунок ефективності застосування фурм вдосконаленої конструкції
Як виявлено в результаті досліджень лабораторії печей Ленінградського гірничого інституту, є можливість істотно збільшити пропускну здатність фурм в результаті удосконалення конструкції повітророзподільної системи конвертора, Запропонована конструкція, що має показник гідравлічного опору С = 3.
Визначимо по формулі (2) питоме навантаження фурм при використанні вдосконаленої конструкції повітророзподільної системи.

Тоді сумарний робочий перетин фурм складе

Робоче число фурм
n _p = 127 ·

Встановлене число фурм
n _вуст = 1,2 · 20 = 24
Таким чином, при використанні вдосконаленої конструкції повітророзподільної системи задану продуктивність конвертора можна забезпечить при меншому числі фурм. У результаті полегшиться обслуговування конвертора і покращаться умови служби вогнетривкої кладки, Якщо ж зберегти розрахованої вище число фурм n _вуст = 35, то використання вдосконаленої конструкції повітророзподільної системи дозволить збільшити продуктивність конвертора на одиницю часу дуття пропорційно підвищенню питомої пропускної здатності фурм, тобто на

8. Визначення числа операцій
При визначенні кількості операцій слід орієнтуватися не на кількість файнштейна, а на кількість збагаченої маси, що накопичується в конвертері за період набору.
При заданій продуктивності конвертора 210 т / добу по гарячому і холодному штейну збагаченої маси буде отримано

Ємність конвертора по Файнштейн і за масою буде приблизно однакова, оскільки питомі ваги цих продуктів відрізняються ненабагато.
За цих умов число операцій число операцій на добу становить

9. Перевірка розміру горловини
За формулою (5) для добової продуктивності А = 210 т / добу при коефіцієнті використання конвертора під дуттям k = 0,7 секундне кількість газів при t = 1000 ⁰

Загальна питома кількість газів

отримано зниженням кількості газів за окремими періодами операції переробки штейну (див. табл. 137, 139, 142) [1] і діленням суми на 0,014
Вибір стандартного конвертора
F _горл = 1,7 · 1,9 = 3,23 м ²
Швидкість газів в перетині горловини

Оскільки швидкість газів знаходиться в межах, що допускаються практикою, стандартні розміри горловини прийнятні і не потребують змін.

3.1 Тепловий баланс конвертора

Вихідними даними для розрахунку теплового балансу конвертора є матеріальні баланси за періодами (див. табл. 141 і 143), [1] теплові ефекти реакцій (див. табл. 136), [1] температури і теплоємності матеріалів і продуктів (див. табл. 2).
Таблиця 2 - Температури і теплоємності матеріалів та продуктів процесу конвертації нікелевих штейнів

Матеріали	Температура, 0С		Теплоємність Ккал / кг · 0С
	У період набору	У період варіння файнштейна
Гарячий штейн ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. Повітря ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... Збагачена маса ... ... ... ... ... ... ... .. Шлаки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... Гази ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... Файнштейн ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... Внутрішня порожнина конвертора ... ... .. Зовнішня поверхня кожуха конвертора ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..	1000 60 1250 1250 1000 - 1250 200	- 60 1250 1350 1200 1350 1350 300	0,2 - 0,2 0,3 - 0,2 - -

Балансове час, тобто час переробки 140 кг штейну, перебуває з добової продуктивності:

Час періоду набору та періоду варіння файнштейна знаходиться зі співвідношення кількості повітря, що подається у відповідний період:
У період набору повітря витрачено ... ... ... ... ... ... 161,74 кг ... .. 74%

У період варіння файнштейна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .58,30 ... ... ... 26%

Ітого.220, 04 кг100%
Звідси
τ ₁ = 0,74 τ = 0,74 · 0,016 = 0,012 години
τ ₂ = 0,26 τ = 0,26 · 0,016 = 0,004 години
А. Тепловий баланс періоду набору
Прихід тепла
1. Тепло гарячого штейну:
Q _шт = G _шт · з _шт · t _шт
Q _шт = 100.0, 2.1000 = 20000 ккал
2. Тепло повітря
Q _в = V _в · з _в · t _в
З таблиці. 141 [1] знаходимо об'єм повітря, витраченого за період набору:

Q _в = 125.0, 31.60 = 2330ккал.
3. Тепло окислення заліза феронікелю.
По реакції (1) [1] окислюється до Fe ₃ O ₄ 7,72 кг Fe:
Q ^'= 7,72 · 1590 = 12300 ккал.
По реакції (2) [1] окислюється до FeO і шлакується кремнеземом 45,7 кг Fe:
Q ^"= 45,7 · 1244 = 57000 ккал.
Всього від окислення заліза феронікелю з урахуванням тепла шлакоутворення
Q _Fe = 69300 ккал.
4. тепло окислення сірчистого заліза.
По реакції (3) [1] окислювача до Fe ₃ O ₄ 3,2 кг Fe:
Q ^'= 3,2 · 2451 = 7850 ккал.
По реакції (4) [1] окислюється до FeO і шлакується кремнеземом 18,9 кг Fe
Q ^"= 18,9 · 2105 = 39900 ккал.
Всього від окислення сірчистого заліза з урахуванням тепла шлакоутворення
Q _FeS = 47750 ккал.
Всього прихід тепла становить
20000 +2330 +69300 +47750 = 139380 ккал.
Витрата тепла
1. Тепло збагаченої маси
Q _м = G _м · с _м · t _м
Q _м = 61,84 · 0,2 · 1250 = 15500 ккал.
2. Тепло шлаку
Q _шл = G _шл · з _шл · t _шл
_шл ^{= 194,64} · 0,3 · 1250 = 73200 ккал.
3. Тепло газів
Q _газ = (V _{SO 2} · c _{SO 2} + V _{N 2} · c _{N 2} + V _{O 2} · c _{O 2)} t _газ = (8,85 · 0,536 +99,8 · 0,334 +1,33 · 0,353) 1000 =
= 38500 ккал.
4. Втрати тепла в зовнішнє середовище:
а) втрата тепла поверхнею кожуха
Q _шкір = q · F _шкір · τ ₁
де q - питомий тепловий потік, ккал / м ² · год, знаходиться за графіком (див. рис. 5) [1];
F _шкір - загальна теплоотдающей поверхню кожуха конвертора з урахуванням ребристості, м ^2.
Геометричний розмір поверхні циліндра розміром 3,6 Ч6, 1 за вирахуванням поверхні горловини становить
F = 3,14 · 3,6 (1,8 +6,1) -3,2 = (88-3,2) ≈ 85м ²
Прийнявши коефіцієнт ребристості До = 1,3 отримаємо
F _шкір = 85.1, 3 = 110 м ²
За графіком (див. рис. 5) [1] для t _шкір = 200 ⁰ знаходимо
q = 3500ккал / м ² · год, звідки
Q _шкір = 3500.110.0, 012 = 4600 ккал.
б) Втрата тепла випромінюванням через горловину розміром 3,2 м ²
Q _горл = q · F _горл · τ ₁
де q - питомий тепловий потік, випромінюваний відкритим отвором, ккал / м ² · год, знаходиться за графіком ріс.36.
Прийнявши коефіцієнт діафрагмування з урахуванням часткового прикривання горловини напильніком Ф = 0,7 для t = 1250 ⁰ по графіку (див. рис. 36) [1], знаходимо q = 180000 ккал / м ² · год, звідки
Q _горл = 180000.3, 2.0, 012 = 6900 ккал.
Усього втрати тепла в зовнішнє середовище складають
4600 +6900 = 11500 ккал.
Витрата всього тепла
15500 +73200 +38500 +11500 = 138700 ккал.
По різниці приходу і витрати невраховані втрати і нев'язка балансу
139380-138700 = 680 ккал.
Результати розрахунків теплового балансу періоду набору зведені в табл.
Тепловий баланс періоду варіння файнштейна
Прихід тепла
1. Тепло збагаченої маси (зберігається від періоду набору) 15500 ккал.
Таблиця 3 - Тепловий баланс періоду набору

Прихід тепла				Витрата тепла
№	Статті приходу	ккал	%	№	Статті витрат	ккал	%
1 2 3 3	Тепло гарячого штейну ... ... ... ... ... Тепло повітря ... ... Тепло окислення заліза феронікелю ... ... .. Тепло окислення і ошлакования сірчистого заліза.	20000 2330 69300 47750	14,4 1,6 49,7 34,3	1 2 3 4 5	Тепло збагаченої маси ... .. Тепло шлаків ... Тепло газів ... ... Втрати на зовнішнє середовище ... Невраховані втрати і нев'язка балансу	15500 73200 3850 11500 680	11,1 52,1 27,6 8,3 0,5
	Всього ... ... .............	139380	100,0		Всього ... ... ... ... ... ...	139380	100,0

2. Тепло повітря:
З таблиці. 143 [1]

Q _в = 45.0, 31.60 = 840 ккал.
3. Тепло окислення сірчистого заліза.
По реакції (3) окислюється до Fe ₃ O ₄ 2,12 кг Fe:
Q ^'= 2,12 · 2451 = 5200 ккал.
По реакції (4) окислюється до FeO і шлакується кремнеземом
12,51 кг Fe:
Q ^"= 12,51 · 2105 = 26400 ккал.
Всього від окислення сірчистого заліза виділяється тепла
Q _FeS = 5200 +26400 = 31600 ккал.
Всього прихід тепла
15500 +840 +31600 = 479400 ккал.
Витрата тепла
1. Тепло файнштейна
Q _Ф = G _Ф · з _Ф · t _Ф
Q _Ф = 33,8 · 0,2 · 1350 = 9150 ккал.
2. Тепло шлаку
Q _шл = 32,71 · 0,3 · 1350 = 13200 ккал.
3. Тепло газів (кількість газів з табл. 143)
Q _газ = (5,87 · 0,546 +36 · 0,340 +0,45 · 0,359) 1200 = 18100 ккал.
4. Втрати тепла в зовнішнє середовище:
а) кожухом конвертора:
Q _шкір = qF _шкір · τ ₂
За графіком (див. рис. 5) [1] для t _шкір = 300 ^0, q = 7000 ккал / м ² · год
Q _шкір = 7000.110.0, 004 = 3100 ккал;
б) випромінювання горловиною
Q _горл = qF _горл · τ ₂
За графіком для (див. рис. 36) [1] t = 1350; Ф = 0,7 знаходимо q = 230000ккал / м ² · год
Q _горл = 230000.3, 2.0, 004 = 2950 ккал.
Усього втрати в навколишнє середовище
3100 +2950 = 6050 ккал.
Усього витрат тепла
9150 +13200 +18100 +6050 = 46500 ккал.
По різниці приходу і витрати тепла невраховані втрати і нев'язка балансу складають
47940-46500 = 1440 ккал.
Результати розрахунків теплового балансу періоду варіння файнштейна зведені в табл. 4
Таблиця 4 - Тепловий баланс періоду варіння файнштейна

Прихід тепла				Витрата тепла
№	Статті приходу	ккал	%	№	Статті витрат	ккал	%
1 2 3	Тепло збагаченої маси ... ... ... ... ... ... Тепло повітря ... ... .. Тепло окислення і ошлакования сірчистого заліза ...	15500 840 31600	32,3 1,9 65,8	1 2 3 4 5	Тепло Файнштейн. Тепло шлаку ... ... ... Тепло газів ... ... ... .. Втрати в зовнішнє середовище ... .. Невраховані втрати і нев'язка ... ... ... ... ..	3150 13200 18100 6050 1440	19,2 27,5 38,0 12,6 2,7
	Всього	47940	100,0		Всього	47940	100,0

Для загальної оцінки теплової роботи конвертора складено також вільний тепловий баланс процесу (табл. 5).
Таблиця 5 - Вільний тепловий баланс процесу переробки нікелевого штейну на Файнштейн

Прихід тепла				Витрата тепла
№	Статті приходу	ккал	%	№	Статті витрат	ккал	%
1 2 3 4	Тепло збагаченої маси ... ... ... ... ... Тепло повітря ... ... ... Тепло окислення і ошлакования заліза феронікелю ... ... ... Тепло окислення і ошлакования сірчистого заліза ....	20000 3170 69300 79350	11,6 1,8 40,3 46,3	1 2 3 4 5	Тепло файнштейна Тепло шлаку ... ... ... Тепло газів ... ... ... Втрати в зовнішнє середовище .... Невраховані втрати і нев'язка ...	9150 86400 56600 17550 2120	5,3 50,3 33,0 10,2 1,2
	Всього ... ... ... ... ... ... ..	171820	100,0		Всього ... ... ... ... ... ...	171820	100,0

Висновок

До основних достоїнств конвертації можна віднести: автогенний характер протікання процесу, можливість переробки великої маси скрапу і холодних присадок, високий вміст сірчистого ангідриду в технологічних газах, що дозволяє спрямовувати їх на виробництво сірчаної кислоти.
Недоліками є: поганий відстій шлаків і пов'язане з ним знижений пряме вилучення металів, забруднення атмосфери вибивається із поднапольніка технологічними газами, періодичність роботи і необхідність прочищення фурм.
Один з основних недоліків - забруднення повітряного басейну технологічними газами може бути повністю ліквідовано із застосуванням конвертора з боковим відводом газів.

Список використаних джерел
1 Розрахунки піропроцессов і печей кольорової металургії. Під науковою редакцією Д.А Діомедовского, Л.М Шалигіна, А.А Галінберк, І.А Южанин. - М.: Металургія, 1963. - 640 с.
2 Крівандін В.А. Металургійна теплотехніка - 2 том / В.А. Крівандін; професор, доктор техн. наук. - М.: Металургія, 1986. - 590 с.
3 Басов А.І. Механічне обладнання збагачувальних фабрик і заводів важких кольорових металів. - М.: Металургія, 1987. - 578 с.